Химия: Неметаллы
Версия от 06:51, 31 октября 2017; Admine2 (обсуждение | вклад)
Водород
Опыт № 98
Водород образует три изотопа: 
- легкий водород (Протий), 
- тяжелый водород (Дейтерий) и 
- сверхтяжелый водород (Тритий). Электроотрицательность водорода по Полингу – 2,1.
Мeталлы < Электроотрицательность (Н) 2,1< Неметаллы
На Земле водород находится в связанном виде в составе воды, нефти, минералов, живых существ. 95% всех химических веществ содержат водород. Как самый лёгкий газ обнаруживается в верхних слоях атмосферы, в космосе – 63%, в литосфере – 0,15%, в гидросфере – 4%.
Водород - газ без цвета, запаха. В 14,5 раз легче воздуха, температура кипения -252,8 оС, плохо растворим в воде. Обладает высокой теплопроводностью. Хорошо растворяется в некоторых металлах (Pt, Pd, Ni). Горит в воздухе.
Опыты № № 1, 8.
Смесь 2 объемов H2 + 1 объема O2 – взрывоопасна, называется «гремучий газ».
Опыт № 2
Водород входит в состав воды – H2O, сероводорода – H2S, галогеноводородов – HCl, HBr, HF, HJ, аммиака– NH3, метана – CH4, фосфина – PH3, гидридов металлов –NaH, CaH2. Все кислоты содержат водород.
Водород проявляет себя как окислитель в реакциях образования гидридов металлов и как восстановитель в реакциях с неметаллами. Восстанавливает металлы из их оксидов при нагревании 
.
Опыт № 68
Водород реагирует с неметаллами серой, хлором 
, йодом, азотом. Получают водород в лаборатории взаимодействием металлов с кислотой 
.
Опыты № 81. 100
В промышленности водород получают из метана: 
, 
.
Применяют водород для заполнения аэростатов, зондов, как восстановитель для получения тугоплавких, редких и особо чистых металлов (Мо,W); в установках водородной сварки, водородных горелках.
Рисунки аэростата и зондов.
Рисунок сварки
Водород используется как сырьё для получения NH3-аммиака, HCl - хлороводорода, CH3OH - метанола. Жидкий водород используется как топливо для ракет.
Рисунок. Взлет легкой ракеты
Кислород
Кислород -самый распространенный элемент на Земле - 49% (по массе). Атмосферный воздух содержит-21% кислорода по объему, литосфера-47,2%. В связанном виде кислород входит в состав воды, минералов, органических веществ: (50-85% массы растений или животных состоят из кислорода.) Состав воздуха: О2-21%, N2-78%, инертные газы -1%. (Средняя масса воздуха = 29г/моль). Кислород - газ без цвета, запаха, вкуса, тяжелее воздуха. Плотность 1,43 г/л, tкип -183°С. В воде кислород малорастворим - 0,04 г/л. Жидкий кислород голубоватого цвета, парамагнитен. Кислород образует соединения со всеми веществами, кроме гелия, неона, аргона. Не реагирует напрямую с фосфором, хлором, золотом, с платиновыми металлами. Кислород всегда окислитель. (Кроме вещества ОF2). Реагирует с металлами и неметаллами образуются оксиды (СаО, Р2О5).
Опыт № 67
С щелочными металлами образуются пероксиды (Na2O2). Все реакции элементов с кислородом - экзотермичны - идут с выделением тепла и света, Горят органические и неорганические вещества. Бурное окисление называется горением. В чистом кислороде вещества горят интенсивней, чем в воздухе, например в воздухе аммиак не горит, а горит только в кислороде 
ОПЫТЫ №3,4,5,
Сероводород горит на воздухе (или при недостатке кислорода) по сравнению с чистым кислородом, образуя разные продукт реакции 
(в воздухе),
(в чистом кислороде). Органические вещества в кислороде сгорают до углекислого газа и воды (CO2 и H2O): 
.
Опыты № 43,50, 58
В промышленности при восстановлении металлов для получения оксидов обжигают сульфиды: 
.
В лаборатории кислород получают, разлагая богатые им вещества:
2KMnO4 
K2MnO2 + MnO2 + O2↑,
2KClO3 2KCl + 3O2↑,
2H2O2 
2H2O + O2↑ (MnO2 – катализатор).
Опыт № 97
В промышленности кислород получают разложением воды электрическим током: 2Н2О 
2Н2↑+О2↑ или фракционной перегонкой жидкого воздуха.
Из жидкого воздуха в первую очередь будет испаряться азот, а затем кислород. При многократном проведении такого процесса в ректификационных колоннах – можно получить достаточно чистый кислород с незначительной примесью азота.
Озон (О3) – аллотропное видоизменение кислорода - более сильный окислитель, чем кислород. Озон применяется для обеззараживания питьевой воды и сточных вод. А также в медицине как дезинфицирующее средство.
Полезные ссылки
Глоссарий
- Ассимилировать – усваивать.
- Возгонка или сублимация - испарение из твердого состояния до газообразного, минуя жидкое состояние. Свойство характерно для иода - (I2).
- Вулканизация – процесс превращения каучука в резину под действием серы.
- Гидратация – присоединение воды.
- Донорно-акцепторная связь – это такая связь, при которой один атом (донор) предоставляет неподеленную пару электронов, которая становится общей между этим и другим атомом (акцептором).
- Идентификация – отождествление, установление совпадения.
- Изотоп – атомы одного и того же химического элемента, ядра которых содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.
- Инертный – бездеятельный.
- Инсектицид – средства борьбы с вредными насекомыми.
- Парамагнетизм – свойство вещества намагничиваться в направлении, совпадающим с направлением поля.
- Сфера – форма шара.
- Электроотрицательность – свойство атомов оттягивать на себя электроны от атомов других элементов в соединениях.
- Эндотермический – теплопоглощающий.
Библиография
Справочники
- Химическая энциклопедия, ред. И.Л. Кнунянц, Изд. «Советская энциклопедия», 1-5 т., М., 1988 г.
- Р.А. Лидин Справочник по общей и неорганической химии. М. «Просвещение» 1997г.
- И.Т. Гороновский, Ю.П. Назаренко, Е.Ф. Некряч. Киев, «Наукова думка», 1974г.
- Джейн Верзейм, Крис Окслейд и д-р Джон Ватерхаус .Химия. Школьный иллюстрированный справочник (пер. с англ.), М. «Росмэн», 1995г.
- Л.Л.Андреева, Д.Ю. Добротин, О.С. Габриелян и др. ХИМИЯ, «Большой справочник для школьников и поступающих в вузы», М. «Дрофа», 2004г.
- Химия. Справочник школьника. Центр гуманитарных наук при факультете журналистики МГУ им. М.В. Ломоносова. М. 1997 г.
- «Хочу все знать» Сб. Ленинград»Детская литература».1987 г.
- «Что такое. Кто такой». Изд. «Педагогика» М. 1990 г.
- «Энциклопедия для детей». Химия т. 17 Изд. дом «Аванта».2000г.
Книги
- П.Р. Таубе, Е.И.Руденко.»От водорода до …?» Ь. «Высшая школа», 1964 г.
- Популярная библиотека химических элементов. Ред. Акад. И.В. Петрянов – Соколов. М. «Наука», 1983 г.
- В.А.Волков, Е.В. Вонский, Г.И. Кузнецова. «Выдающиеся химики мира», М. «Высшая школа», 1991 г.
- Ю.И. Соловьев,Д.Н. Трифонов, А.Н. Шамин «История химии», М. «Просвещение», 1984 г.
- М. Фримантл. «Химия в действии», 2 ч. М. «Мир», 1991г.
- Книга для чтения по химии. 1 ч. Гос. Изд. Минпроса РСФСР, М. 1960 г.
- Книга для чтения по химии. 2 ч. Гос. Изд. Минпроса РСФСР, М. 1961 г.
- В.А.Крицман «Книга для чтения по неорганической химии», М. «Просвещение», 1974 г.
- Э. Гроссе, Х. Вайсмантель «Химия для пюбознательных» Ленинград. «Химия» 1985 г.
- «Я познаю мир». Детская энциклопедия. Химия. М. АСТ 1995 г.
Учебные пособия
- Химия. Пособие-репетитор для поступающих в вузы. Ред. В.Н. Чернышов, А.С.Егоров, Ростов-на-Дону, «Феникс»,1997г.
Методические пособия
- М.В. Горский. Обучение основам общей химии. М. «Просвещение», 1991 г.
о водороде
- Водород – самый распространенный элемент во Вселенной.
- На Земле общее количество водорода- 1% от веса земной коры.
- Во Вселенной водород играет роль «космического топлива», дающим энергию звездам, в том числе нашему Солнцу.
- Водород не ядовит.
- В свободном виде водород выделяется с вулканическими газами.
- На 5000 атомов Протия приходится 1 атом Дейтерия.
- 1 атом Трития приходится на миллиард миллиардов Протия.
- Тяжелая вода, содержащая Дейтерий замерзает при температуре 3,8 градуса, а кипит при101,4 градуса.
- Высокая температура горения водорода в кислороде используется для плавления кварца, тугоплавких металлов, разрезания стальных плит.
- При огромных давлениях был получен металлический водород.
о кислороде
- Благодаря реакции регенерации воздуха 2Na2O2 + 2CO2
2Na2CO3 + O2 ↑, люди могут длительное время находиться в ограниченных пространствах, например на подводных лодках.
- В случаях снижения окислительных процессов в организме, озон в малых дозах приносит пользу, например лечение в барокамерах воздухом под давлением, обогащенным озоном.
- Озоновый слой задерживает ультрафиолетовое излучение, опасное для живых организмов, хотя общее его содержание соответствует слою газа толщиной всего 3 миллиметра.
- Если бы озон задерживал все ультрафиолетовое излучение, у организмов бы не вырабатывался витамин D и развитие было бы невозможным.
- Изобретателем резки металла кислородно-водородным пламенем явился взломщик несгораемых сейфов в 1890 году.
Попробуйте ответить правильно на пять вопросов:
В этом видео вы узнаете как сварить яйца без огня.
Академик
Курнаков Николай Семенович
Советский химик. Разработал физико-химический анализ растворов и сплавов металлов. Для анализа состава сплавов он создал новые методы и приборы.
Чернов
Дмитрий Константинович
Русский металлург. Разработал в 1868 году наилучшие условия отливки, ковки и термической обработки стали. С тех пор стальные орудия вытеснили бронзовые. Предсказал преимущества применения кислородного дутья в конвекторном процессе.
Аносов
Павел Петрович
Русский металлург, горный инженер. Он был первым исследователем, применившим еще в 1831 году микроскоп для изучения структуры стали. Изобрел способ закалки стальных изделий в струе сжатого воздуха. Получил литую сталь и усовершенствовал многие заводские механизмы.